高考物理一轮复习磁场专题

权掇市安稳阳光实验学校第十一章、磁场一、磁场：1、基本性质：对放入其中的磁极、电流有力的作用。

磁极间、电流间的作用通过磁场产生，磁场是客观存在的一种特殊形态的物质。

2、方向：放入其中小磁针N极的受力方向（静止时N极的指向）放入其中小磁针S极的受力的反方向（静止时S极的反指向）3、磁感线：形象描述磁场强弱和方向的假想的曲线。

磁体外部：Ｎ极到Ｓ极；磁体内部：Ｓ极到Ｎ极。

磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向；磁感线的疏密表示磁场的强弱。

４、安培定则：（右手四指为环绕方向，大拇指为单独走向）导体的种类图示磁场形状判断方法通电直导线以导线为中心的各簇互相平行的同心圆。

右手握住导线，大拇指指向与电流方向一致，四指绕向为磁感线的方向。

矩形、环形电流各簇围绕环形导线的闭合曲线，中心轴上，磁感垂直环形平面。

右手绕向与环形电流方向一致，大拇指方向为环形电流内部的磁场方向。

通电螺线管外部类似于条形磁体的磁场，内部为匀强磁场。

右手握住螺线管，四指绕向与电流绕向一致，大拇指指向为磁场的Ｎ极。

二、安培力：１、定义：磁场对电流的作用力。

２、计算公式：Ｆ＝ＩＬＢsinθ＝Ｉ⊥ＬＢ式中：θ是Ｉ与Ｂ的夹角。

电流与磁场平行时，电流在磁场中不受安培力；电流与磁场垂直时，电流在磁场中受安培力最大：Ｆ＝ＩＬＢ 0≤F≤ＩＬＢ３、安培力的方向：左手定则——左手掌放入磁场中，磁感线穿过掌心，四指指向电流方向，大拇指指向为通电导线所受安培力的方向。

三、磁感应强度Ｂ：１、定义：放入磁场中的电流元与磁场垂直时，所受安培力Ｆ跟电流元ＩＬ的比值。

２、公式：磁感应强度Ｂ是磁场的一种特性，与Ｆ、Ｉ、Ｌ等无关。

注：匀强磁场中，Ｂ与Ｉ垂直时，Ｌ为导线的长度；非匀强磁场中，Ｂ与Ｉ垂直时，Ｌ为短导线长度。

３、国际单位：特斯拉（Ｔ）。

４、磁感应强度Ｂ是矢量，方向即磁场方向。

磁感线方向为Ｂ方向，疏密表示Ｂ的强弱。

５、匀强磁场：磁感应强度Ｂ的大小和方向处处相同的磁场。

磁感线是分布均匀的平行直线。

例：靠近的两个异名磁极之间的部分磁场；通电螺线管内的磁场。

电场强度Ｅ磁感应强度Ｂ相同点都是客观存在的描述场的特殊物理量，都是矢量，叠加时遵循“平行四边形”法则。

ILFBqBmvr =qBmT π2=22d qB m qUmqBmvr ===UqdB m 822=mU U U q v n n )(221+⋅⋅⋅++=sV AC V A J m m A N m T Wb •=•==•=•=11111122四、电流表（辐向式磁场） 线圈所受力矩：M=NBIS ∥=k θ 五、磁场对运动电荷的作用：1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受的力。

2、方向：用左手定则判断——磁感线穿过掌心，四指所指为正电荷运动方向（负电荷运动的反方向），大拇指所指方向为洛伦兹力方向。

3、大小：F=qv ⊥B4、洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，只改变电荷的运动方向，不对电荷做功。

5、电荷垂直进入磁场时，运动轨迹是一个圆。

轨道半径只与粒子的m 、v 、q 有关。

轨道周期只与粒子的m 、q 有关，而与粒子的r 、v 等无关。

质谱仪：不同的谱线半径可知粒子的质量： 六、加速器：1、直线加速器：2、回旋加速器：七、安培分子电流假说：磁体内部有环形分子电流，分子电流取向大致相同时，形成磁体。

第十二章、电磁感应 一、磁通量：1、定义：磁感应强度B 与磁场垂直面积S 的的乘积。

表示穿过某一面积的磁感应线的条数。

只要穿过面积的磁感应线条数一定，磁通量就一定，与面积是否倾斜、线圈量的匝数等因素无关。

2、公式：Φ=BS （S 是垂直B 的面积，或B 是垂直S 的分量）3、国际单位：韦伯（韦） Wb4、磁感应强度又称磁通密度： 二、电磁感应：1、定义：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。

其实质就是其它形式的能转化成电能。

2、电磁感应时一定有感应电动势，电路闭合时才有感应电流。

产生感应电动势的那部分电路相当于电源的内电路，感应电流从低电势端流向高电势端（相当于“—”流向“+”）；外部电路感应电流从高电势端流向低电势端（相当于“+”流向“—”）。

3、电磁感应定律：电路中的感应电动势的大小， 跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

tNE ∆∆Φ=tI LE ∆∆= 公式： 式中，E 是Δt 时间内的平均感应电动势，ΔΦ是磁通量的变化量,是磁通量的变化率，N 是线圈的匝数。

主要应用于求Δt 时间内的平均感应电动势。

求瞬间电动势：切割方式图形 计算方法注意点平动切割导体弯曲时，L 为有效长度绕点转动切割E 与转轴O 点位置有关绕线转动切割E=NBLv ⊥=N BLL’ω=NBS ∥ωE 与转轴OO ’位置无关注：实际应用时，L 、v 、S 都要用有效值，所有单位都要用国际单位制。

4、愣次定律：求感应电流的方向。

内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即“增反减同”。

适用于闭合电路（环形、矩形等）中磁通量的变化而产生感应电流方向的判定。

“阻碍”不仅有“反抗”的含义，还有“补偿”的含义：反抗磁通量的增加，补偿磁通量的减少；并不仅仅是阻止。

右手定则：伸开右手掌，让磁感线穿过掌心，拇指指向为导体运动方向，四指所指为感应电流的方向或感应电动势内电路的方向。

主要适用于切割磁感线而产生的感应电流、感应电动势方向的判定。

右手定则是愣次定律的特殊应用。

三、自感：1、定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。

2、自感电动势：自感现象中产生的感应电动势。

公式： 式中L 是自感系数：由线圈本身的性质决定。

相同条件下，线圈的横截面积越大，线圈越长，加入铁芯，自感系数将增加。

L 国际单位：亨利（亨）H 1H=103mH 1mH=103μH3、日光灯原理：启动器（启辉器）：利用氖管的辉光放电，自动把电路接通、断开，内部的电容防火花（没有电容也能工作）。

日光灯接通发光时，起动器不起作用。

镇流器：在日光灯点燃时，利用自感现象，产生瞬时高压，使灯管通电日光灯正常发光时，利用自感现象起降压、限流作用。

第十三章、交变电流 一、交变电流的产生：1、原理：电磁感应2、中性面：线圈平面与磁感线垂直的平面。

发电机的线圈与中性面重合时，磁通量Φ最大，感应电流与感应电动势最小，感应电流的方向从此时发生改变。

线圈平面平行与磁感线时，磁通量Φ最小，感应电流与感应电动势最大。

穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的：取中性面为计时平面：e=E m sin ωt φ=Φm cos ωt i=I m sin ωt⊥=∆∆•=∆∆•=∆∆Φ=BLv ttBLv t S B t E ϖθ222121BL t L B t E =∆•=∆∆Φ=mm I I I 707.02==mm U U U 707.02==2121n n U U =1221n n I I =2211t t ∆∆Φ=∆∆Φu=U m sin ωt 3、正弦（余弦）交变电最大值（峰值）A m 与有效值A 的关系：用电器所标的额定电压、电流，电表所测交流数值都是交变电的有效值。

U=220V ，U m =220 V =311V ；U=380V ，U m =380 V =537V ；4、有效值不是平均值： A 、求Δt 时间内的平均感应电动势： B 、求感应电动势的瞬时值：切割方式图形 计算方法注意点平动切割导体弯曲时，L 为有效长度绕点转动切割E 与转轴O 点位置有关绕线转动切割E=NBLv ⊥=N BLL’ω=NBS ∥ωE 与转轴OO ’位置无关C 、求交流电的热量功率时，只能用有效值。

D 、求通过导体电荷量时，只能用交流的平均值。

5、周期（T ）：线圈匀速转动一周，交变电流完成一次周期性变化所需时间。

单位：秒（s ）频率（f ）：交变电流在1秒内周期性变化的次数。

单位：赫兹（Hz ） T=1/f 圆频率（ω）：ω=2πf=2π/T我国交变电的频率：50 Hz ，周期0.02s （1s 方向变100次）。

二、电感L ：通直流，阻交流；通低频，阻高频。

电容C ：通交流，阻直流；通高频，阻低频。

三、变压器：1、原理：原、副线圈中的互感现象，原、副线圈中的磁通量的变化率相等。

P 1=P 22、变压器只变换交流，不变换直流，更不变频。

原、副线圈中交流电的频率一样：f 1=f 2高压线圈匝数多、电流小，导线较细；低压线圈匝数少、电流大，导线较粗。

3、如左图：U 1：U 2：U 3=n 1：n 2：n 3 n 1 I 1=n 2 I 2+ n 3 I 3P 1=P 2+P 3四、电能输送的中途损失：ΔU=Ir 线= r 线 =U 电源—U 用户 ΔU ∝ΔP=I 2 r 线= r 线 =P 电源—P 用户 ΔP ∝ 五、三相交变电：1、原理：三个互成120度的同种线圈同时转动产生三相交变电动势。

U 1=U m sin ωt u 2=U m sin （ωt-2/3π） u 3=U m sin （ωt-4/3π）2、相电压：端线（火线、相线）与中性线之间的电压。

线电压：两根不同的端线之间的电压。

电源Y 形连接：U 线= U 相22tn E ∆∆Φ=__⊥=∆∆•=∆∆•=∆∆Φ=BLv ttBLv t S B t E ϖθ222121BL t L B t E =∆•=∆∆Φ=PU 1U 2)(U P 21U 3fL fCR ππ221==电源Δ形连接：U 线= U 相3、例：下列四个图中，单相电压是220V ，则三个相同电阻中，每个电阻两端电压是：第十四章、电磁场与电磁波 一、电磁振荡的产生：1、振荡电流：大小与方向都作周期性变化的电流。

振荡电路（LC 回路）：产生振荡电流的电路，LC 回路中产生正弦交变电。

电容C 中容纳电荷最多时，电路中电流最小，磁场能全部转化为电场能，此时充电完毕；电容C 中容纳电荷最少时，电路中电流最大，电场能全部转化为磁场能，此时放电完毕。

（放电时，电流方向从电容“+”流向“—”；充电时，电流方向从电容“—”流向“+”。

）充放电时，电路中的电流与电容内的电荷量成互余关系。

i=I m sin ωt ，q=Q m cos ωt磁场与电场都发生周期性变化，二者也成互余关系。

2、阻尼振荡：振荡电流的振幅逐渐减小。

只改变振幅，不改变周期和频率。

无阻尼振荡：振荡电流的振幅永远不变。

3、周期（T ）：电磁振荡完成一次周期性变化所需时间。

频率（f ）：一秒钟内完成的周期性变化的次数。

LC 回路的周期与频率由回路本身的特性来决定，与外界因素无关： 机械振动电磁振荡产生原理 机械振动将能量沿弹性介质传播 电磁振荡将能量由场向外传播 周期性变化 s ，v ，a E ，B ，q ，i 能量转化动能与势能磁场能与电场能二、电磁场：变化的电场与磁场相互联系，形成的不可分的统一体。